第七章有機化合物第一節認識有機化合物第3課時烷烴的性質學習目標核心素養1．認識甲烷的結構及其主要性質和應用。2．了解有機化合物的性質特點。宏觀辨識與微觀探析：1．能從原子、分子水平分析烷烴及其反應的微觀特征。2．能從烷烴的微觀結構解釋化學性質的相似性和物理性質的遞變性。3．能識記烷烴的物理性質、化學性質。科學探究與創新意識：1．能有較強的問題意識。根據已有烷烴的性質，獨立完成實驗探究。2．能用簡單實驗探究烷烴取代反應的條件和反應方式。3．能依據教材給出的問題，設計簡單的實驗方案。課前素能奠基課堂素能探究課堂達標驗收新課情景呈現新課情景呈現天然氣水合物是一種由氣體和水形成的冰狀白色固態晶體，水分子一般通過氫鍵合成多面體籠，籠中含有天然氣分子。其分子式是M·nH2O，式中M是氣體分子，主要是甲烷、乙烷和丙烷等烴類同系物及CO2、N2和H2S等；n是水分子數。水分子組成籠形類冰晶格架，氣體分子充填在格架空腔中，組成單一或復合成分的天然氣水合物。這種類冰氣水合物遇火即可燃燒。課前素能奠基新知預習一、烷烴的性質1．物理性質(隨分子中碳原子數增加)(1)熔、沸點：逐漸______；(2)狀態：由氣態→液態→固態，其中常溫、常壓下碳原子數小于或等于4的烷烴為氣態；(3)密度：逐漸______且均比水的密度____，____溶于水。點撥：當碳原子數相同時，一般支鏈越多，沸點越低。如沸點正丁烷>異丁烷。升高增大小難強酸強堿高錳酸鉀石油天然氣變淺油狀液體上升無明顯現象光照難CH3Cl

原子或原子團二、有機物的性質1．物理性質：大多數有機物的熔點比較____，____溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等______溶劑。2．化學性質：大多數有機物容易燃燒，受熱會分解；有機物的化學反應比較復雜，常伴有副反應發生，很多反應需要在加熱、______或催化劑的條件下進行。點撥：有機反應比較復雜，常有很多副反應發生，因此有機反應化學方程式常用“―→”，而不用“===”。低難有機光照應用體驗1．關于烷烴性質的敘述中，不正確的是(

)A．烷烴同系物的熔沸點隨分子內碳原子數的增多逐漸升高，常溫下的狀態由氣態遞變到液態，再遞變到固態B．烷烴同系物的密度隨分子內碳原子數的增多而逐漸增大，從比水輕遞變到比水重C．烷烴跟鹵素單質在光照下能發生取代反應D．烷烴同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色解析：烷烴的結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越大，密度越大，但都比水輕，故B不正確。B

2．“可燃冰”是天然氣與水相互作用形成的晶體物質，主要存在于凍土層和海底大陸架中。據測定每0.1m3固體“可燃冰”能釋放20m3的甲烷氣體，則下列說法中不正確的是(

)A．“可燃冰”釋放的甲烷屬于烴B．“可燃冰”是水變的油，屬于化學變化C．“可燃冰”將成為人類的后續能源D．青藏高原可能存在巨大體積的“可燃冰”解析：可燃冰是天然氣與水的混合物，水不可能變成油，B項不正確，選B。B

3．實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是(

)D

解析：甲烷和Cl2在光照條件下反應，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，試管內壓強減小，外壓大于內壓，試管內液面上升，且試管內出現白霧和油狀液滴，綜合上述分析，D項正確。要點歸納課堂素能探究知識點

提示：分子式為C4H10；結構簡式為CH3CH2CH2CH3。有機物的表示方法問題探究2．結合化學鍵理論分析有機物的分子結構中是否真像球棍模型一樣原子通過“棍”相互連接？球棍模型中的“棍”表示什么？提示：有機物分子中原子通過化學鍵相互結合。球棍模型中的“棍”表示的是化學鍵。種類實例含義分子式CH4用元素符號表示物質分子組成的式子，可反映出一個分子中原子的種類和數目最簡式(實驗式)乙烷C2H6最簡式為CH3①表示物質組成的各元素原子最簡整數比的式子；②由最簡式可求最簡式量知識歸納總結

下列各圖均能表示甲烷的分子結構，按要求回答下列問題。典例1典例剖析(1)填寫下列空白(填序號)：甲烷的球棍模型是___，甲烷的電子式是___。C

B

(2)如果甲烷是平面結構，則CH2Cl2應該有____種結構，實際CH2Cl2有____種結構，證明甲烷不是平面結構，而是__________結構，上面___更能反映其真實存在狀況。解析：這幾種形式都可以表示甲烷這種物質，其中分子結構示意圖(A)、球棍模型(C)及空間填充模型(D)均能反映甲烷分子的空間構型，但其中空間填充模型更能形象地表示出H、C的相對位置及所占比例；電子式(B)只反映原子最外層電子的成鍵情況。兩一正四面體D

1．(1)有機物M的球棍模型如圖所示，該有機物只含C、H、O三種元素。不同大小、顏色的小球代表不同的原子，小球之間的“棍”表示共價鍵。判斷下列敘述是否正確。①小黑球代表氫原子，白球代表氧原子，大黑球代表碳原子。(

)②該有機物為飽和烴。(

)③該有機化合物中只有極性共價鍵。(

)√

素養應用×

×

(2)已知碳原子與氧原子之間可以形成雙鍵。如圖是某有機物分子(含有C、H、O三種元素)的空間填充模型，則該有機物的分子式為________；結構簡式為____________________。C3H6O3

知識點

1．甲烷和氯氣發生反應時，所得的產物有幾種？其反應類型是什么？提示：產物有5種，分別為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；取代反應。認識烷烴取代反應的特點問題探究2．能否用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl?提示：CH4和Cl2的反應是連鎖反應，不可能只發生第一步取代反應，生成物為混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與氯化氫形成的混合物，CH3Cl的產率低，因此不能用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl。1．甲烷與氯氣的取代反應歸納知識歸納總結反應物甲烷與氯氣(不能用氯水)反應條件漫散光照射(不用太陽光直射，以防爆炸)生成物甲烷與氯氣反應生成四種有機產物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和無機物HCl，其中HCl的產量最多反應特點連鎖反應甲烷中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應同時進行，即第一步反應一旦開始，后續反應立即進行數量關系每取代1mol氫原子，消耗1molCl2，生成1molHCl

三個裝有CH4和Cl2混合氣體的集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別作如下處理，各有怎樣的現象發生？(1)①置于黑暗中：____________；②將點燃的鎂條靠近集氣瓶外壁：______；③放在有光線的屋子里：________________________________。(2)CH4和Cl2發生的一系列反應都是______(填反應類型)反應，請寫出CH4和Cl2反應生成一氯甲烷的化學方程式：___________________________。典例2典例剖析無明顯現象爆炸黃綠色逐漸變淺，有油狀液滴生成取代＋HCl

(3)若要使1molCH4完全和Cl2發生取代反應，生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質的量之比為1∶2∶3∶4，則需要Cl2的物質的量為___。A．2mol B．2.5molC．3mol D．4mol解析：對于有機反應，反應條件非常重要，通過控制反應條件，可使CH4和Cl2的取代反應發生的現象不同。1molCH4生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質的量之比為1∶2∶3∶4，即生成0.1molCH3Cl、0.2molCH2Cl2、0.3molCHCl3、0.4molCCl4，則所需n(Cl2)＝0.1mol×1＋0.2mol×2＋0.3mol×3＋0.4mol×4＝3mol，故選C項。C

C

素養應用課堂達標驗收1．現在的家電市場中無氟冰箱被稱為綠色環保冰箱，其重大改進是不采用氟利昂－12，而采用新冷媒(R－134a)作制冷劑。關于氟利昂－12(CCl2F2)的敘述正確的是(

)A．有兩種同分異構體

B．是四面體形分子C．只有一種結構

D．有四種同分異構體BC

2．“燈會元宵初”打一化學詞語為“烷”。

下列有關烷烴的敘述中，正確的是(

)①在烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵②烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴④所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應⑤光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A．①③⑤ B．②③C．①④ D．①②④C

解析：烷烴分子中無論是碳碳鍵還是碳氫鍵，都是單鍵，①說法正確；烷烴屬飽和鏈烴，其化學性質一般比較穩定，通常烷烴不與酸、堿、氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應，也不能使溴水褪色，②⑤說法不正確；因分子通式CnH2n＋2中的碳原子已達完全飽和，因此符合通式CnH2n＋2的有機物一定是烷烴，③說法不正確；烷烴在光照下都能與氯氣發生取代反應，這是烷烴的主要特性之一，④說法正確。3．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉著甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉著甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。(1)假設甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：____________________________。(2)經過幾個小時的反應后，U形管右端玻璃管的水柱變化是___(填字母序號，下同)。A．升高 B．降低C．不變 D．無法確定(3)U形管左端的氣柱變化是__________________________________________。A．體積增大 B．體積減小C．體積消失 D．體積不變BC(注意：體積消失是體積減小的極限)